研究发现咖啡因提高了蚂蚁对含糖诱饵的导航效率

这种学习和导航能力的提高可能有助于控制这种入侵物种，因为事实证明，这种物种对传统诱饵的抵抗力很差，会吸收诱饵并放弃诱饵。

这项研究的第一作者、雷根斯堡大学计算生物学家亨里克-加兰特（Henrique Galante）说："这个项目的想法是找到一种认知方法，让蚂蚁食用更多我们放在野外的有毒诱饵。我们发现，中等剂量的咖啡因实际上能促进学习--当你给它们一点咖啡因时，会促使它们的路径更直，能够更快地到达奖赏处。"

阿根廷蚂蚁是全球生态和经济的重大威胁。传统的控制方法（主要是毒饵）经常失败，原因可能是饵料吸收率低和饵料被遗弃。研究人员希望通过添加咖啡因（已知咖啡因能增强蜜蜂和大黄蜂等其他昆虫的学习能力）来提高蚂蚁记忆诱饵位置和引导巢友返回的能力。

这张图片显示的是 L. humile 在饮用咖啡因之前和之后的情况。图片来源：Laure-Anne Poissonnier

加兰特说："我们正试图让它们更好地找到这些诱饵，因为它们去得越快，回来得越快，它们铺设的信息素轨迹就越多，就会有更多的蚂蚁前来，因此，在它们意识到这是毒药之前，它们就会更快地在蚁群中传播毒饵。"

研究方法

在实验室里，研究小组用不同浓度的咖啡因进行了实验，以观察其对蚂蚁定位和重访糖溶液能力的影响。他们在丙烯酸表面上用乐高桥和一张 A4 纸搭建了一个测试环境，并在其中滴入了掺有不同浓度咖啡因的蔗糖溶液。

加兰特说："我们使用的最低剂量是天然植物中的剂量，中间剂量类似于一些能量饮料中的剂量，最高剂量设定为蜜蜂的半数致死剂量（LD50）--喂食这一剂量的蜜蜂有一半会死亡--因此对它们来说可能相当有毒。"

图中显示的是 L. humile 的巢穴。图片来源：Laure-Anne Poissonnier

研究人员利用自动跟踪系统，对蚂蚁的速度及其往返糖奖励的路径的直接性进行了监测。这项研究涉及 142 只蚂蚁，每只蚂蚁都接受了四次测试。在两次试验之间，蚂蚁可以把收集到的食物放在一起，研究人员还移走并更换了纸片，这样蚂蚁就无法沿着自己的信息素线索回到奖励地点。

结果和意见

在没有咖啡因的情况下，蚂蚁在随后的觅食过程中并没有学会更快地导航到奖励地点，这表明它们没有成功地将奖励地点记入记忆。然而，暴露于低浓度和中浓度咖啡因的蚂蚁觅食效率明显提高，每次觅食时间分别缩短了28%和38%。值得注意的是，最高剂量的咖啡因并没有产生同样的效果。

这段视频展示了如何追踪一只蚂蚁。图片来源：Henrique Galante

研究人员发现，咖啡因通过提高蚂蚁的觅食效率，而不是提高蚂蚁的觅食速度，缩短了蚂蚁的觅食时间。任何剂量的咖啡因对蚂蚁的速度都没有影响，但接受中低剂量咖啡因的蚂蚁的行进路线没有那么曲折。加兰特说："我们看到的是，它们并没有移动得更快，只是更加专注于自己要去的地方。这表明，他们知道自己想去哪里，因此，他们已经知道了奖励的位置"。

咖啡因对蚂蚁的归巢能力（即它们返回巢穴的效率）没有影响，尽管它们每次回家的路径都变得不那么曲折，与咖啡因无关。

这些令人鼓舞的结果表明，在控制入侵阿根廷蚂蚁种群的工作中，使用咖啡因提高诱饵吸收率是有潜力的。进一步的研究正在进行中，将在西班牙进行实地测试，并研究咖啡因与毒饵之间可能存在的相互作用。这项研究最近发表在《iScience》杂志上，它可以为通过行为矫正管理入侵物种的更有效策略铺平道路。

编译来源：ScitechDaily